Лаборатория подготовки поверхности полупроводников и твердых тел

Лаборатория подготовки поверхности полупроводников и твердых тел была организована в мае 1971 г. на базе участка механической обработки полупроводников, химической лаборатории и группы фотолитографии НИФТИ. Целью создания научно - производственной лаборатории было обеспечение фундаментальных научных исследований института по физике и технике полупроводников высококачественными пластинами и подложками и одновременно для проведения основных технологических процессов – газофазной МОС-гидридной эпитаксии, молекулярно - лучевой эпитаксии, ионно - лучевого и диффузионного легирования, нанесения диэлектрических пленок (оксидных, нитридных, оксинитридных, углеродных и др. слоев), создания локальных скрытых и наноструктурированных областей в полупроводниках и др. Вместе с тем, лаборатория была призвана разрабатывать новые методы физико - химической обработки полупроводниковых материалов и соединений и совершенствовать известные технологические процессы. Научными руководителями лаборатории были докт. хим. наук, проф. Виктор Александрович Перевощиков (до 2006 г.) и канд. хим. наук Евгений Сергеевич Леонов (по настоящее время).

Сейчас основной задачей лаборатории является выполнение ряда технологических работ в рамках исследований, проводимых в лабораториях Института (подготовка поверхности полупроводниковых пластин для проведения эпитаксии, фотолитография, химическое травление и др.). Лаборатория тесно сотрудничает со всеми лабораториями отдела №2. В настоящее время проводится реорганизация лаборатории, приобретение нового технологического оборудования, разработка научных проектов.

В результате исследований, проводившихся в лаборатории, были разработаны:

• физико-химические основы процессов абразивно-химической обработки поверхности Si, Ge и полупроводниковых соединений типа A^IIIB^V. Изучены кинетика и механизмы химико-динамического полирования кремния и других полупроводниковых материалов, в частности: диффузионное химическое полирование, диффузионно-кинетическое и химико-динамическое (в зависимости от вида и скорости гидродинамического движения травителя) по способу вращающегося диска;
• устройства и составы травителей для изотропного, анизотропного и селективного травления полупроводников;
• методы и технологические приемы по низкотемпературному геттерированию дефектов в полупроводниках;
• составы и технологии химико-механического полирования поверхности полупроводников (безабразивное; совмещенное и др.);

Большинство научных результатов (объектов интеллектуальной собственности), полученных в лаборатории, защищены отечественными и зарубежными патентами (более 100) и научными публикациями.

Практическое использование полученных результатов

Результаты научных исследований (интеллектуальной деятельности) лаборатории внедрены в технологические процессы и операции в НИФТИ ННГУ, в учебно - образовательный процесс студентов физического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского; в академические и отраслевые НИИ г. Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода и др. (НИИ прикладной физики, г. Москва; г. Зеленоград, г. Фрязино, ИРЭ РАН; НПО "Светлана"; НПО "Кварц" и др.); представлены в научных статьях, монографиях, учебных и методических пособиях, а также в отраслевых стандартах и справочниках.

•  Основные направления научных исследований
•  Кадровый состав
•  Основные научные проекты
•  Основные публикации
•  Оборудование

Основные направления научных исследований лаборатории подготовки поверхностей:

1) Исследование физико-химических закономерностей процессов абразивно-химических обработок поверхности монокристаллов кремния, германия и полупроводниковых соединений типа A³B⁵. Исследование механизмов дефектообразования и структурно - нарушенных слоев в кристаллах;

2) Исследование кинетики процессов растворения, химического травления и химико-динамического полирования поверхности подложек полупроводников; разработка способов и устройств для реализации гидродинамических условий вращающегося диска при химической обработке монокристаллов;

3) Исследование процессов низкотемпературного геттерирования примесей и дефектов в полупроводниках.

Кадровый состав лаборатории подготовки поверхностей

Леонов Евгений Сергеевич

Основные научные проекты лаборатории подготовки поверхностей

Основные публикации лаборатории подготовки поверхностей

Монографии и учебные пособия

1. Gettering Defects in Semiconductors / V.A. Perevostchicov, V.D. Scupov // Springer Berlin Heidelberg. 2005. – 400 pp.

2. Физико-химические методы обработки поверхности полупроводников / Перевощиков В.А., Луфт Б.Д., Возмилова Л.Н. // Монография. М.: Изд-во ”Радио и связь” 1982. -136с.

3. Особенности абразивной и химической обработки поверхности полупроводников / Перевощиков В.А., Скупов В.Д.// Монография. Н. Новгород: Изд-во ННГУ. 1992. -200с.

4. Физико-химические основы технологии обработки поверхности полупроводников / Перевощиков В.А., Скупов В.Д. // Учебное пособие. Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 1997 -254с.

5. Геттерирование примесей и дефектов в полупроводниках / Перевощиков В.А., Скупов В.Д. // Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2002.

Публикации в журналах

1. Вторичные эффекты в кристаллах полупроводников при абразивных и химических обработках поверхности / Перевощиков В.А., Скупов В.Д. // Известия Академии инженерных наук РФ. 2004. т.7. №1. – 28 – 34 с.

2. Получение релаксированных Si_1-xGe_x/Si(001) буферных слоев с малой шероховатостью поверхности / Востоков Н.В., Дроздов Ю.Н., Красильник З.Ф., Кузнецов О.А., Новиков А.В., Перевощиков В.А., Шалеев М.В. // Микроэлектроника. 2005. т. 34, №4. – с. 243-250.

3. А. И. Орлова, А. Е. Канунов, Е. Н. Горшкова, А. Н. Шушунов, С. Н. Плескова, Э. Р. Михеева, Д. О. Савиных, Е. С. Леонов СИНТЕЗ, ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И БИОСОВМЕСТИМОСТЬ КАЛЬЦИЙ- И ЛАНТАНОИД-СОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ СО СТРУКТУРОЙ NaZr₂(PO₄)₃ //НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, 2012, том 48, № 12, с. 1365–1371

Оборудование лаборатории подготовки поверхностей

1. Механическая обработка полупроводниковых материалов

- установка дисковой резки

-  шлифовальный станок СПШ-2

- полировально-доводочный станок 2ПД-200

- установка химико-механической полировки

2. Химическая обработка полупроводниковых материалов

3. Фотолитография

- установка совмещения и экспонирования УСП-02

- установка совмещения и экспонирования ЭМ 5026

- установка нанесения фоторезиста Sawatec SM-180BT

- установка сушки и задубливания фоторезиста HP-150

- микроскоп «Leica» DM 4000М

4. Гальваническое нанесение металлов

- гальваническое нанесение меди

- гальваническое нанесение никеля

- гальваническое нанесение олова

- гальваническое нанесение золота